搜索
智浪教育-普惠英才第三节铁、铜及其化合物一、选择题(每小题4分，共48分)1．(2011·原创)将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是()A．硫酸B．氯水C．硝酸锌D．溴水解析：Fe与非氧化性酸作用生成Fe2＋，当Fe2＋一旦遇强氧化剂便容易转变为Fe3＋。对于选项A，硫酸符合要求，因为稀硫酸属非氧化性酸。对于选项B，氯水组成中有Cl2、HClO等强氧化剂，最终铁元素被氧化为Fe3＋。对于选项C，硝酸锌加入到Fe2＋溶液中，相当于Fe2＋＋H＋＋NO－3，Fe2＋立即被酸化的NO－3氧化生成Fe3＋。对于选项D，溴水可氧化Fe2＋，生成Fe3＋。答案：A2．向100mL18mol·L－1H2SO4溶液中加入足量的铁片加热。充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积为[提示：2Fe＋6H2SO4(浓)=====△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O]()A．小于20.16LB．等于20.16LC．介于20.16L和40.32L之间D．等于40.32L解析：本题中是浓H2SO4变稀后，铁仍能继续反应产生H2，解题时要抓住这一点。用极限法计算：全部产生SO2时，其体积为1.8mol×12×22.4L·mol－1＝20.16L；全部产生H2时，其体积为1.8mol×22.4L/mol＝40.32L。答案：C3．(2011·原创)如右图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12mol/L的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是()①NO－3②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．只有①B．①⑤C．②④⑤D．①②③⑤解析：题给12mol·L－1的硝酸是浓硝酸，若铁少则生成Fe3＋，若铁过量则生成Fe2＋，故在该体系中一定存在NO2和NO－3。答案：B4．(2011·济宁模拟)下列反应的离子方程式正确的是()A．硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓B．硫化钠溶液与氯化铁溶液反应2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3ks5uC．过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出4Fe＋10H＋＋NO－3===4Fe2＋＋3H2O＋NH＋4D．硫化氢气体通入氯化亚铁溶液H2S＋Fe2＋===FeS↓＋2H＋解析：A项中缺少SO2－4与Ba2＋起反应的离子方程式；B项中Fe3＋与S2－发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓；C项中无气体放出，说明NO－3被还原为智浪教育-普惠英才NH＋4，离子方程式符合书写要求；D项中由于盐酸比H2S酸性强，且HCl能溶解FeS，故D项反应不能发生。答案：C5．(2011·枣庄模拟)氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40℃～50℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A．这里的“另一种反应物”具有还原性B．CuH可作氧化剂、还原剂C．CuH＋Cl2―→CuCl＋HCl(燃烧)D．CuH＋HCl―→CuCl＋H2↑(常温)解析：C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。答案：C6．(2011·山东临沂模拟)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A．加入KSCN溶液一定不变红色B．溶液中一定含Fe2＋C．溶液中一定含Cu2＋D．剩余固体中一定含Cu解析：加入铁粉，先发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，后发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。反应后有固体存在，可能为两种情况：①Cu，②Fe和Cu，无论哪种情况，溶液中一定含有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能含有Cu2＋。答案：C7．(2011·南京调研)向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1molAg。下列结论错误的是()A．氧化性：Zn2＋Cu2＋Fe3＋Ag＋B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1∶2D．1molFe可还原2molFe3＋解析：根据金属活动顺序表，银的还原性较差，一旦失去电子变成银离子其氧化性较强。铁粉先跟银离子反应，然后再与铁离子反应，由反应方程式或电子守恒得，银离子、铁离子完全反应后铁粉没有剩余，B、C选项正确。一个铁失两个电子，一个铁离子得一个电子，所以1mol铁可还原2mol铁离子。答案：A8．(2011·试题调研，北京东城质检)将11.9gMg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72L(标准状况下)NO，向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2＋、Al3＋、Fe3＋完全转化为沉淀，则沉淀质量为()A．22.1gB．27.2gC．30gD．无法确定解析：已知铝为2.7g即0.1mol，因1molMg、1molFe、1molAl与过量稀硝酸反应时可得到2/3molNO、1molNO、1molNO，设镁、铁的物质的量分别为x、y,24x＋56y＝智浪教育-普惠英才9.2g,2/3x＋y＝6.72L22.4L·mol－1－0.1mol＝0.2mol，解得x＝0.15mol，y＝0.1mol。得到的沉淀为0.15molMg(OH)2、0.1molFe(OH)3、0.1molAl(OH)3的混合物，故答案为B。答案：B9．(2011·苏州模拟)在硫酸铁溶液中，加入ag铜，完全溶解后，又加入bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且bc，则下列判断正确的是()A．最后得到的溶液中含有Fe3＋B．残余固体可能为铁、铜混合物C．最后得到的溶液中只含Cu2＋D．残余固体一定全部是铜解析：由题可知bc说明一定有Cu生成，而Fe粉可能不足，也可能过量，即溶液中一定有Fe2＋，一定无Fe3＋，可能有Cu2＋，残余固体可能为Cu，也可能为Cu、Fe混合物。答案：B10．(2011·改编)把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是()A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1解析：由于铁的物质的量为22.4g56g·mol－1＝0.4mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8mol(此时只产生Fe2＋)和1.2mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3molNO2和0.2molNO，即反应过程中硝酸得到的电子数为0.3mol×(5－4)＋0.2mol×(5－2)＝0.9mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁守恒可得x＋y＝0.4，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9mol，解得x＝0.1mol，y＝0.3mol。答案：C11．(2010·宁夏银川期末)将3.48gFe3O4完全溶解在100mL1mol·L－1硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25mL，恰好使溶液中Fe2＋全部转化为Fe3＋，Cr2O2－7全部还原为Cr3＋，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为()A．0.05mol·L－1B．0.1mol·L－1C．0.2mol·L－1D．0.3mol·L－1解析：n(Fe3O4)＝3.48g232g·mol－1＝0.015mol，因Fe3O4可拆分为FeO·Fe2O3；所以，n(Fe2＋)＝n(Fe3O4)＝0.015mol，设K2Cr2O7的物质的量浓度为x，根据得失电子守恒可得：0.015mol×1＝x×251000L×6，x＝0.1mol·L－1。答案：B12．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()智浪教育-普惠英才A．1∶1∶1B．1∶3∶1C．3∶3∶8D．1∶1∶4解析：据氧化性由强到弱的顺序HNO3Fe3＋Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为:4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O4mol1mol1mol2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)22mol1mol3molCu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu1mol1mol1mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2mol－1mol)∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。答案：D二、非选择题(本题包括4个大题，共52分)13．(13分)(2010·改编)现有浓度分别为1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100mL，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。(1)充分反应后，如果溶液中还有一定量的Cu2＋，则溶液中一定含有的金属离子还有________，该离子在溶液中的物质的量范围为________，可能含有的金属或金属离子为________。(2)反应完毕后，铁粉有剩余，溶液中一定含有的金属离子为________，为______mol，一定没有的金属离子为________。解析：该题涉及的反应有：①Fe＋2FeCl3===3FeCl2②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2(1)当Cu2＋有剩余时，一定无铁粉，一定有Fe2＋；若Fe3＋剩余，则容器中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋；若Fe3＋恰好反应，则容器中含有Fe2＋、Cu2＋；若Cu2＋部分反应，则容器中含有Cu、Fe2＋、Cu2＋。当Fe3＋未被还原时，Fe2＋取最小值为0.1mol，当Cu2＋全部被还原时，Fe2＋取最大值为0.35mol。(2)若Fe粉有剩余，则溶液中就不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。反应完毕后，溶液中一定含有Fe2＋，由反应的化学方程式可知n(Fe2＋)＝32n(FeCl3)＋n(CuCl2)＋n(FeCl2)＝32×0.1mol＋0.1mol＋0.1mol＝0.35mol答案：(1)Fe2＋0.1moln(Fe2＋)0.35molCu或Fe3＋(2)Fe2＋0.35Fe3＋、Cu2＋14．(13分)(2010·聊城调研)(1)如下图所示，当容器A中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：①若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生？智浪教育-普惠英才②若开始时弹簧夹C关闭，容器A中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生？写出B容器中有关反应的化学方程式。③若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？(2)已知：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2,2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。①含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入2molCl2，此时被氧化的离子是________，被氧化的离子的物质的量分别是________。②如果向原溶液中通入3molCl2，则被氧化的离子是________，其对应的氧化产物的物质的量分别是________。③若向含amolFeI2和bmolFeBr2的溶液中通入cmolCl2，当I－、Fe2＋、Br－完全被氧化时，c为________(用含a、b的代数式表示)。解析：(1)本题应注意分析A中压强变化和A、B中发生的反应类型。①打开C，A中Fe与稀H2SO4反应生成H2，A中压强增大，气体通过导管进入B，B中有气泡冒出。②若开始关闭C，A中反应生成H2，压强增大，A中溶液由导管进入B，B中Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2与B中O2反应生成红